Опорная конструкция аппарата воздушного охлаждения газа, промежуточная стойка опорной конструкции этого аппарата и угловая стойка опорной конструкции этого аппарата

Изобретение относится к области машиностроения, а точнее к опорным металлоконструкциям, применяемым, в частности, для аппаратов воздушного охлаждения (АВО) газа. Опорная конструкция АВО состоит из стержневых элементов-стоек и ригелей. Ригели образуют горизонтальную решетчатую конструкцию с тремя продольными и поперечными поясами, создающими опорные участки под теплообменные секции аппарата и отсеки под вентиляторы. Последние установлены на опорных площадках, подвешенных на жестких растяжках, образующих четырехдисковую пространственную систему. Стойки выполнены двух типов: промежуточные - плоские V-образные, и угловые - пространственные, состоящие из вертикальной ветви и примыкающих к ее нижней части двух наклонных ветвей, расположенных в двух взаимно перпендикулярных плоскостях. Промежуточная стойка образует с соответствующими участками продольного пояса треугольник с расстоянием между концами ветвей стойки, соответствующим расстоянию между смежными опорными площадками отсека под вентилятор. Угол между наклонной и вертикальной ветвями угловой стойки определен указанной зависимостью. Технический результат - снижение материалоемкости и трудоемкости изготовления и возведения опорной конструкции АВО и ее элементов. 3 н. и 5 з.п. ф-лы, 3 ил.

 

Изобретение относится к области машиностроения, а точнее к опорным металлоконструкциям, применяемым, в частности, для аппаратов воздушного охлаждения (АВО) газа.

Известна опорная конструкция АВО природного газа АВГ-160, выполненная из стержневых элементов - стоек и ригелей (см. В.Б.Кунтыш и др. Основы расчета и проектирования теплообменников воздушного охлаждения. - С/П: Недра, 1996, с.85, рис.2.38). Промежуточная и угловая стойки известной опорной конструкции выполнены плоскими, состоящими из вертикальной ветви и примыкающих к ее середине двух наклонных ветвей, а вентиляторы для такой опорной конструкции установлены на отдельных фундаментах. К недостаткам известной конструкции относится большая материалоемкость и трудоемкость изготовления.

Задачей для всех трех объектов изобретения является снижение материалоемкости и трудоемкости изготовления и возведения опорной конструкции при одновременном обеспечении надежности и долговечности.

Поставленная задача в части первого объекта изобретения решается за счет того, что опорная конструкция аппарата воздушного охлаждения газа согласно изобретению выполнена из стержневых элементов - ригелей и по крайней мере угловых стоек, причем ригели образуют плоскую в плане преимущественно горизонтальную решетчатую безраскосную конструкцию не менее чем с тремя продольными и не менее чем с тремя поперечными поясами, в совокупности образующими опорные участки не менее чем под две теплообменные секции аппарата и отсеки не менее чем под четыре вентилятора, установленных на опорных площадках, подвешенных на жестких растяжках, образующих в совокупности в пределах отсека четырехдисковую пространственную систему пирамидальной конфигурации.

Опорная конструкция может быть выполнена с отсеками, число которых составляет от четырех до восьми.

Угловые стойки могут быть выполнены пространственными, трехветвевыми, состоящими из вертикальной ветви и примыкающих к ее нижней части двух наклонных ветвей, расположенных в двух взаимно перпендикулярных плоскостях.

Опорная конструкция может быть выполнена с отсеками не менее чем под шесть вентиляторов и при этом снабжена не менее чем одной промежуточной стойкой, расположенной под горизонтальной решетчатой конструкцией по крайней мере по одной ее внешней продольной стороне, причем каждая промежуточная стойка выполнена плоской V-образной.

При этом расстояние между верхними концами каждой плоской промежуточной стойки и концами расположенных в той же продольной плоскости пары ветвей каждой пространственной стойки может быть равно шагу отсеков под вентиляторы, а верхние концы наклонных ветвей двух угловых стоек, расположенных в торцевой плоскости пространственной опорной конструкции, объединены общим узлом в зоне пересечения торцевого поперечного и промежуточного продольного ригелей, при этом расстояние от вершин вертикальных ветвей каждой пространственной стойки до центра пересечения осей наклонных их ветвей друг с другом и с осями торцевого поперечного и промежуточного продольного поясов соответствует ширине теплообменной секции аппарата.

Кроме того, в каждом отсеке в каждом узле соединения продольного и поперечного пояса может быть установлен дополнительный диагональный элемент жесткости, прикрепленный концами к соединяемым поясам, а соответствующая жесткая растяжка прикреплена к диагональному элементу жесткости.

Поставленная задача в части второго объекта изобретения решается за счет того, что промежуточная стойка опорной конструкции аппарата воздушного охлаждения газа согласно изобретению выполнена плоской V-образной и образует с соответствующим участком продольного пояса опорной конструкции треугольную конструкцию, при этом расстояние l₁ между концами ветвей стойки соответствует расстоянию между смежными опорными площадками отсека под вентилятор, опирающегося на ветви стойки, и составляет l₁=L:n, где L - длина секции аппарата, м; n - число отсеков под вентиляторы, расположенных по длине секции.

Поставленная задача в части третьего объекта изобретения решается за счет того, что угловая стойка опорной конструкции аппарата воздушного охлаждения газа согласно изобретению выполнена пространственной, трехветвевой и состоит из вертикальной ветви и примыкающих к ее нижней части двух наклонных ветвей, расположенных в двух взаимно перпендикулярных плоскостях, причем угол α между наклонной и вертикальной ветвями опоры определен зависимостью где l_n - длина отсека под вентилятор по соответствующему продольному или поперечному поясу опорной конструкции аппарата, м; h - высота вертикальной ветви стойки опорной конструкции аппарата, м.

Технический результат, обеспечиваемый всеми объектами заявленной группы изобретений, состоит в снижении материалоемкости и трудоемкости изготовления и возведения опорной конструкции аппарата воздушного охлаждения газа и ее элементов за счет исключения необходимости выполнения отдельно стоящих фундаментов под вентиляторы вследствие образования единой опорной конструкции повышенной жесткости путем включения в совместную работу с элементами опорной конструкции многодисковых пространственных стержневых опор под вентиляторы.

Изобретение поясняется чертежами, где

на фиг.1 - изображена опорная конструкция АВО газа, вид сбоку;

на фиг.2 - то же, вид сверху;

на фиг.3 - то же, вид с торца.

Опорная конструкция аппарата воздушного охлаждения газа содержит угловые стойки 1 и ригели 2. Ригели 2 образуют плоскую в плане, преимущественно горизонтальную решетчатую безраскосную конструкцию 3 не менее чем с тремя продольными 4 и не менее чем с тремя поперечными 5 поясами, в совокупности образующими опорные участки 6 не менее чем под две теплообменные секции аппарата и отсеки 7 не менее чем под четыре вентилятора, установленных на опорных площадках 8, подвешенных на жестких растяжках 9, образующих в совокупности в пределах отсека четырехдисковую пространственную систему 10 пирамидальной конфигурации.

Число отсеков 7 составляет от четырех до восьми.

Угловые стойки 1 выполнены пространственными, трехветвевыми, состоящими из вертикальной ветви 11 и примыкающих к ее нижней части двух наклонных ветвей 12 и 13, расположенных в двух взаимно перпендикулярных плоскостях.

Опорная конструкция может быть выполнена с отсеками не менее чем под шесть вентиляторов и при этом снабжена не менее чем одной промежуточной стойкой 14, расположенной под горизонтальной решетчатой конструкцией 3 по крайней мере по одной ее внешней продольной стороне, причем каждая промежуточная стойка 14 выполнена плоской V-образной.

Расстояние между верхними концами каждой плоской промежуточной стойки 14 и концами расположенных в той же продольной плоскости 15 пары ветвей 11 и 12 каждой пространственной стойки 1 равно шагу отсеков под вентиляторы. Верхние концы наклонных ветвей 13 двух угловых стоек 1, расположенных в торцевой плоскости пространственной опорной конструкции, объединены общим узлом 16 в зоне пересечения торцевого поперечного 17 и промежуточного продольного 18 ригелей. Расстояние от вершин 19 вертикальных ветвей 11 каждой пространственной стойки 1 до центра пересечения осей наклонных их ветвей 13 друг с другом и с осями торцевого поперечного 5 и промежуточного продольного 4 поясов соответствует ширине теплообменной секции аппарата.

В каждом отсеке 7 в каждом узле соединения продольного и поперечного пояса установлен дополнительный диагональный элемент жесткости 20, прикрепленный концами к соединяемым поясам, а соответствующая жесткая растяжка 9 прикреплена к диагональному элементу жесткости 20.

Промежуточная стойка 14 опорной конструкции аппарата воздушного охлаждения газа выполнена плоской V-образной и образует с соответствующим участком 21 продольного пояса 4 опорной конструкции треугольную конструкцию. Расстояние l₁ между концами ветвей стойки 14 соответствует расстоянию между смежными опорными площадками 8 отсека 7 под вентилятор, опирающегося на ветви стойки 14, и составляет l₁ =L:n, где L - длина секции аппарата, м; n - число отсеков под вентиляторы, расположенных по длине секции.

Угловая стойка 1 опорной конструкции аппарата воздушного охлаждения газа выполнена пространственной, трехветвевой и состоит из вертикальной ветви 11 и примыкающих к ее нижней части двух наклонных ветвей 12 и 13, расположенных в двух взаимно перпендикулярных плоскостях, причем угол α между наклонной 12 или 13 и вертикальной 11 ветвями опоры определен зависимостью где l_n - длина отсека 7 под вентилятор по соответствующему продольному 4 или поперечному 5 поясу опорной конструкции аппарата, м; h - высота вертикальной ветви 11 стойки 1 опорной конструкции аппарата, м.

Опорная конструкция аппарата воздушного охлаждения газа, промежуточная стойка опорной конструкции этого аппарата и угловая стойка опорной конструкции этого аппарата предназначены для закрепления в них элементов АВО: вентиляторов, коллекторов и собственно теплообменных секций, с одновременным увеличением пространственной жесткости каркаса АВО, которая обеспечивает надежность, долговечность и бесперебойность работы АВО во время его эксплуатации.

1. Опорная конструкция аппарата воздушного охлаждения газа, характеризующаяся тем, что она выполнена из стержневых элементов - ригелей и стоек, по крайней мере, угловых, причем ригели образуют плоскую в плане преимущественно горизонтальную решетчатую безраскосную конструкцию не менее чем с тремя продольными и не менее чем с тремя поперечными поясами, в совокупности образующими опорные участки не менее чем под две теплообменные секции аппарата и отсеки не менее чем под четыре вентилятора, установленных на опорных площадках, подвешенных на жестких растяжках, образующих в совокупности в пределах отсека пространственную систему пирамидальной конфигурации.

2. Опорная конструкция по п.1, отличающаяся тем, что она выполнена с отсеками, число которых составляет от четырех до восьми.

3. Опорная конструкция по п.1, отличающаяся тем, что угловые стойки выполнены пространственными, трехветвевыми, состоящими из вертикальной ветви и примыкающих к ее нижней части двух наклонных ветвей, расположенных в двух взаимно перпендикулярных плоскостях.

4. Опорная конструкция по п.1, отличающаяся тем, что она выполнена с отсеками не менее чем под шесть вентиляторов и при этом снабжена не менее чем одной промежуточной стойкой, расположенной под горизонтальной решетчатой конструкцией, по крайней мере по одной ее внешней продольной стороне, причем каждая промежуточная стойка выполнена плоской V-образной.

5. Опорная конструкция по п.4, отличающаяся тем, что расстояние между верхними концами каждой плоской промежуточной стойки и концами расположенных в той же продольной плоскости пары ветвей каждой пространственной стойки равно шагу отсеков под вентиляторы, а верхние концы наклонных ветвей двух угловых стоек, расположенных в торцевой плоскости пространственной опорной конструкции, объединены общим узлом в зоне пересечения торцевого поперечного и промежуточного продольного ригелей, при этом расстояние от вершин вертикальных ветвей каждой пространственной стойки до центра пересечения осей наклонных их ветвей друг с другом и с осями торцевого поперечного и промежуточного продольного поясов соответствует ширине теплообменной секции аппарата.

6. Опорная конструкция по п.1, отличающаяся тем, что в каждом отсеке в каждом узле соединения продольного и поперечного поясов установлен дополнительный диагональный элемент жесткости, прикрепленный концами к соединяемым поясам, а соответствующая жесткая растяжка прикреплена к диагональному элементу жесткости.

7. Промежуточная стойка опорной конструкции аппарата воздушного охлаждения газа, характеризующаяся тем, что она выполнена плоской V-образной и образует с соответствующим участком продольного пояса опорной конструкции треугольную конструкцию, при этом расстояние l₁ между концами ветвей стойки соответствует расстоянию между смежными опорными площадками отсека под вентилятор, опирающегося на ветви стойки, и составляет l₁=L:n, где L - длина секции аппарата, м; n - число отсеков под вентиляторы, расположенных по длине секции.

8. Угловая стойка опорной конструкции аппарата воздушного охлаждения газа, характеризующаяся тем, что она выполнена пространственной, трехветвевой и состоит из вертикальной ветви и примыкающих к ее нижней части двух наклонных ветвей, расположенных в двух взаимно перпендикулярных плоскостях, причем угол α между наклонной и вертикальной ветвями опоры определен зависимостью

где l_n - длина отсека под вентилятор по соответствующему продольному или поперечному поясу опорной конструкции аппарата, м;

h - высота вертикальной ветви стойки опорной конструкции аппарата, м.